El H. pluvialis es un grupo de microalgas que es capaz de acumular una gran cantidad de ceto-carotenoide, la astaxantina, que es un pigmento más importante que produce la coloración Rojo- rosácea del salmón, truchas y camarón.

Los métodos de cultivo han sido desarrollados para producir H. pluvialis conteniendo 1.5 – 3% de astaxantina en peso seco.  El cultivo de esta microalga tiene dos procesos. Primeramente las células vegetativas (flagelados) son producidos bajo condiciones óptimas de crecimiento con un adecuado y permanente control de pH, temperatura y nutrientes como la fuente de nitrógeno. Después de una suficiente cantidad de volumen de células flageladas, los cultivos son llevados a condiciones de stress medioambiental y escases de nutrientes. La inducción para la acumulación del pigmento astaxantina, son realizados por la limitación de nitratos y fosfatos, incrementando progresivamente la temperatura y luminosidad, durante estas condiciones las células flageladas pasan a condiciones de quiste para luego acumular el pigmento astaxantina..

Condiciones de Cultivo

La producción de la microalga Haematococcus Pluvialis como fuente del pigmento Astaxantina es relativamente simple. Sin embargo, debido a que el Haematococcus se desarrolla en un medio de cultivo neutro, pueden presentar problemas por contaminación de otras algas, bacterias y protozoarios. Estos inconvenientes presentan problemas durante el proceso de escalamiento, y ello requiere de una avanzada tecnología para su control.

Durante el escalamiento, la producción del pigmento Astaxantina a partir de la microalga Haematococcus Pluvialis requiere dos procesos antagónicos. Primero, las células vegetativas pueden ser producidos bajo condiciones óptimas de crecimiento de los parámetros físicos, químicos y biológicos como el pH, temperatura, nutrientes, luminosidad y contaminantes por otras algas. Esto puede llevarse a cabo en bioreactores transparentes de tamaño y diseño variable. Regularmente el pH puede ser controlado por la adicción de CO2, o medios ácidos. La temperatura puede llevarse a cabo mediante el uso de un termómetro digital con sensor. La luminosidad puede ser controlado por la cantidad de lámparas luminosas y/o utilizando malla rashel si los cultivos son en el exterior.

La contaminación usualmente es controlada mediante el uso de agua esterilizada y ello puede realizarse utilizando ozono y/o lámparas UV, eliminando así toda fuente de contaminación por otras algas y siguiendo con un adecuado control de los cultivos en bioreactores completamente cerrados (G.R. Cysewski and R. Todd Lorenz).

Después de una cantidad suficiente de flagelados, el cultivo es enviado a las condiciones de stress para la acumulación del pigmento astaxantina. Este segundo proceso es totalmente antagónico a la primera etapa de cultivo de células flageladas.

Acumulación de Pigmento Astaxantina

Después de una suficiente cantidad de volumen de células flageladas, los cultivos son llevados a condiciones de stress medioambiental y nutrientes. La inducción para la acumulación del pigmento Astaxantina en los sistemas comerciales, son realizados por la limitación de nitratos y fosfatos, incrementando la temperatura y la luminosidad. Durante estas condiciones las células flageladas pasan a condiciones de quistes para luego acumular el pigmento astaxantina. Dentro de tres a cinco días de acumulación, los quistes contienen aproximadamente 1.5 – 3 % de Astaxantina listo para su recolección. (GR, Cysewsk and R. Tonel Lorenz).

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La acumulación del pigmento en las células puede realizarse en estado flagelado y en estado de quistes, estas condiciones están relacionados directamente por la relación C/N en el medio de cultivo. La recolección de los flagelados con alto contenido de Astaxantina se realizado utilizando una centrífuga y para los quistes la recolección es por precipitación.

Concentrado de Haematococcus.- Es la pasta de Haematococcus recolectado por causa de la precipitación en los decantadores adecuados. Este proceso es previo al secado directo y/o indirecto.

Producto seco.- El producto final contiene 7 a 9 % de agua residual. Las células de Haematococcus secas están protegidas de su pared celular y ella hace de protección contra la oxidación del pigmento Astaxantina y para su liberación del pigmento requiere de una molienda por impacto en medio acuoso de aceite vegetal para evitar la oxidación del pigmento liberado y su posterior comercialización en cápsulas para la industria farmacéutica y/o bidones para la industria alimentaría y acuícola.

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